Heerema heeft voor het eerst haar nieuwe Rotor Nacelle Assembly (RNA) installatiemethode offshore getest. Het testproject werd uitgevoerd in samenwerking met DOT en de TU Delft. Er werden waardevolle operationele gegevens verzameld over de installatiemethodes en het duurtesten.
De offshore windindustrie zal tegen 2030 naar verwachting 228 GW produceren, genoeg om meer dan 68 miljoen huishoudens van stroom te voorzien. Om dit doel te bereiken, worden offshore windturbines steeds groter en worden ze gepland voor installatie op afgelegen locaties en diepere waterdiepten. Door deze marktontwikkelingen heeft Heerema strategisch de nieuwe RNA-methode ontwikkeld voor de volgende generatie windturbines.
GREP
De grootste technische uitdaging bij het gebruik van een drijvend installatieschip is de relatieve beweging tussen de kraan van het schip en de geostatische fundering van de offshore constructie. Een specifiek aandachtspunt binnen de RNA-methode is de wiekeninstallatie, voor elk vaartuig het meest kritische onderdeel van een turbine-installatie op zee. Om deze uitdagingen het hoofd te bieden, heeft Heerema de guided root end position tool ontwikkeld, bekend als de GREP. Dit in eigen huis ontwikkelde gereedschap maakt een veilig en efficiënt installeren van rotorbladen offshore mogelijk.
Offshore test
Heerema was de afgelopen twee jaar druk met de ontwikkeling van de RNA-methode. Deze is uitgebreid getest binnen Heerema’s Office Simulation Center in Leiden. Nu wordt de methode voor het eerst offshore getest in Eneco’s Prinses Amalia windpark voor de Nederlandse kust. De testresultaten zullen worden gebruikt om de RNA-methode binnen het Simulation Center verder te verbeteren.
Koos-Jan van Brouwershaven, CEO van Heerema: “Het offshore testen van onze nieuwe RNA-methode is een belangrijke stap voorwaarts in onze ambitie om oplossingen te leveren die klanten nodig hebben voor de volgende generatie offshore windturbines.”
Slip joint test
Naast het RNA-project, is ook de Slip Joint-verbinding van DOT getest. Over het algemeen maken windturbines gebruik van boutverbindingen van flens tot flens tussen opeenvolgende onderdelen. Deze worden offshore geïnstalleerd met behulp van meerdere liften. De Slip Joint is een alternatieve verbinding tussen een offshore windturbine en zijn fundering. Het werkt en ziet eruit als twee papieren koffiebekers die ondersteboven op elkaar zijn gestapeld.
De verbinding is gebaseerd op wrijving, waarbij het gewicht zorgt voor een stevige en stabiele verbinding. De installatie gebeurt door de twee delen eenvoudig over elkaar te schuiven zonder het gebruik van bouten. Dit eenvoudige mechanisme zorgt voor kostenreductie in materiaal, apparatuur en personeel en zorgt voor een kortere installatietijd.
Twee afzonderlijke verbindingen
Tijdens het demonstratieproject, bekend als FOX (Floating Offshore Installation of XXL Wind Turbines ) zijn twee afzonderlijke Slip Joint-verbindingen gebruikt: het verbinden van de onderste toren van de windturbine met de monopile-fundering en het verbinden van de gondel met de bovenste toren. Verder is er gebruik gemaakt van een op Slip Joint gebaseerde bevestiging om het complete torendeel veilig te transporteren en de lading gecontroleerd en efficiënt over te kunnen brengen naar de scheepskraan.
Offshore uitvoering
Tijdens de offshore test monteerde Heerema de complete windturbinegenerator aan boord, inclusief de installatie van bladen met behulp van de GREP. Daarna werd de toren geïnstalleerd op de daarvoor voorziene monopile met behulp van de slip joint-verbinding van DOT. Nadat het testproject was afgerond, werd de windturbinegenerator gedemonteerd en de monopile verwijderd met behulp van een Vibro Lifting Tool.
TU Delft
Tijdens de uitvoering waren TU Delft-onderzoekers aan boord en verzamelden met succes een unieke dataset bestaande uit meer dan 15 miljoen datapunten. Deze werden verzameld door tracking sensoren, speciaal ontworpen voor dit doel. De gegevens zullen door hen worden geanalyseerd om kennis te ontwikkelen en methoden te valideren voor de installatie van de volgende generatie offshore windparken.
Vibro Lifting Tool testen
De gebruikte monopile is in 2018 geplaatst als onderdeel van een eerder testproject genaamd SJOR. Het was destijds de de eerste keer dat een Vibro Lifting Tool werd gebruikt met een dynamisch gepositioneerd vaartuig voor de installatie van een monopile zonder het gebruik van een grijperframe of iets dergelijks. Deze keer werd het proces omgekeerd om de monopile te verwijderen.
Tijdens de verwijdering is de testscope voortgezet met uitgebreid onderzoek in samenwerking met Heerema Engineering Solutions en CAPE Holland. Deze actie omvatte een reeks tests die werden uitgevoerd bij de herinstallatie van de monopile en het verwijderen ervan. Deze test levert waardevolle gegevens.
Ze kunnen worden gebruikt om de haalbaarheid van monopile-installaties aan te tonen zonder dat er grijperframes nodig zijn. Dit is mogelijk dankzij de Vibro Lifting Tool en de specialistische schepen van Heerema die zijn uitgerust om dynamische installaties uit te voeren op zee.
Onderzoekspartnerschap
Dit demonstratieproject was een samenwerking tussen Heerema, DOT en TU Delft en werd ondersteund door het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat, en Eneco. De partners werkten samen met een breed scala aan onderaannemers die deze test hebben ondersteund, waaronder Heerema Engineering Solutions, F&B Group, Harco Heavy Lifting, Ampelmann, Sif en CAPE Holland.